無人駕駛技術(shù)原理論文優(yōu)秀范文
無人駕駛汽車是一種智能汽車，也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人。下面是小編為大家精心推薦的無人駕駛技術(shù)論文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
無人駕駛技術(shù)論文篇一：《試談車聯(lián)網(wǎng)“無人駕駛”》
在“零事故”、“無擁堵”、“自動(dòng)駕駛”一連串炫目的關(guān)鍵詞背后，頂著“物聯(lián)網(wǎng)首選應(yīng)用”出現(xiàn)的車聯(lián)網(wǎng)，卻還是一團(tuán)亂麻。
2010年10月底，一則“車聯(lián)網(wǎng)將被寫入國(guó)家科技重大專項(xiàng)，并有巨額資金扶持”的消息，讓車聯(lián)網(wǎng)這一概念在資本市場(chǎng)一炮而紅。與汽車電子和智能交通有關(guān)的股票應(yīng)聲上漲，多支股票一度漲停，車聯(lián)網(wǎng)概念股也隨即誕生。
熱炒下的車聯(lián)網(wǎng)概念迅速走紅，但商業(yè)價(jià)值和技術(shù)模式卻似霧里看花。“現(xiàn)在討論車聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)為時(shí)尚早，”中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員邢濤對(duì)《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者指出，“技術(shù)、市場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式等都有欠缺，整個(gè)行業(yè)還需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的積累醞釀。”
主導(dǎo)缺失
與智能電網(wǎng)、安防等領(lǐng)域相比，車聯(lián)網(wǎng)并不是最成熟、最接近實(shí)際應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，但憑借其戰(zhàn)略高度和龐大的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，仍然贏得了強(qiáng)烈的關(guān)注。
車聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，為汽車制造、內(nèi)容提供和移動(dòng)通信等領(lǐng)域帶來產(chǎn)業(yè)升級(jí)機(jī)遇。一方面促使汽車行業(yè)從單純硬件銷售，轉(zhuǎn)為與服務(wù)、內(nèi)容捆綁的新模式;另一方面，又讓運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)商得以迅速定位高端客戶群體，便于提供產(chǎn)品和服務(wù)。此外，國(guó)家對(duì)新能源汽車“必須具備遠(yuǎn)程監(jiān)控能力”的要求，也讓車聯(lián)網(wǎng)橫跨兩大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
所謂車聯(lián)網(wǎng)并無嚴(yán)格定義，簡(jiǎn)單地說，就是將汽車作為信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，通過無線通信等手段實(shí)現(xiàn)人、車、路及環(huán)境的協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)智能交通。然而，自誕生之日起，車聯(lián)網(wǎng)便始終面臨缺乏統(tǒng)一管理主體的“無人駕駛”局面。
“目前車聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的問題在于多頭管理。”中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組秘書長(zhǎng)王立建告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者，汽車生產(chǎn)制造歸工信部，牌照管理在公安部，運(yùn)營(yíng)則由交通部負(fù)責(zé)，三大管理部門都是只管一塊，誰來作為主體出面并不明確，圍繞汽車的行業(yè)協(xié)會(huì)也不只一兩個(gè)。同時(shí)，幾個(gè)部門又都有各自與車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的項(xiàng)目，最后能否融合為一個(gè)體系也未可知。
對(duì)此，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)張小虞表示，汽車行業(yè)只是一個(gè)被服務(wù)的對(duì)象，不會(huì)做整體規(guī)劃的工作。“我們也是剛認(rèn)識(shí)車聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念，說不太清楚。”
相比三大管理部門，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、汽車電子企業(yè)、內(nèi)容提供商、服務(wù)提供商對(duì)參與車聯(lián)網(wǎng)的興趣更為積極。由于車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，參與行業(yè)眾多，對(duì)車聯(lián)網(wǎng)“盲人摸象”式的理解比比皆是，其中的利益博弈也在所難免。
“現(xiàn)在基本上都亂了，很多人站在不同的角度上講車聯(lián)網(wǎng)。”交通部科學(xué)研究院信息技術(shù)研究室主任李海峰向《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者解釋說，在智能交通和ITS(智能交通系統(tǒng))框架中，車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)是車路協(xié)同的含義，是交通信息化發(fā)展到一定階段產(chǎn)生質(zhì)變后的產(chǎn)物。
技術(shù)短板
北京郵電大學(xué)副教授孫其博告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者，隨著車聯(lián)網(wǎng)概念的誕生，汽車電子也從原來的以機(jī)械、安全為主，轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)系統(tǒng)整合能力，以及車與車、車與環(huán)境之間的協(xié)同交互。
車聯(lián)網(wǎng)要解決各系統(tǒng)間的信息交換和共享問題，同時(shí)與司機(jī)和乘客實(shí)現(xiàn)有效互動(dòng)。此外，車聯(lián)網(wǎng)通過車身網(wǎng)絡(luò)連接，還可以獲取車身中各類傳感器數(shù)據(jù)，處理后用于報(bào)警或遠(yuǎn)程診斷。然而，絕大多數(shù)用于信息采集的高端傳感器，其芯片核心技術(shù)并不為中國(guó)公司所掌握。
與此同時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸，也成為車聯(lián)網(wǎng)一個(gè)技術(shù)難題。李海峰認(rèn)為，目前的3G網(wǎng)絡(luò)帶寬并不能滿足未來對(duì)圖像和流媒體的傳輸需求，而4G網(wǎng)絡(luò)和DSRC(專用短程通信)的自主網(wǎng)技術(shù)等也還沒有完全突破。
當(dāng)采集上來的信息被匯聚到數(shù)據(jù)中心，還要對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)、交互和分析，國(guó)內(nèi)在云計(jì)算和超海量數(shù)據(jù)處理方面，還未掌握核心技術(shù)。最后，在全面獲取系統(tǒng)精準(zhǔn)的信息基礎(chǔ)上，針對(duì)不同應(yīng)用的智能化處理，更是一項(xiàng)世界性的難題，需要大量工作研究智能化應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。
而王立建認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)在芯片設(shè)計(jì)和開發(fā)上已經(jīng)具備一定水平，但自主可控可管的問題仍然嚴(yán)峻。“中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)和地址，以及物品條碼，用的都是國(guó)外的技術(shù)體系、編碼地址，車聯(lián)網(wǎng)在車輛標(biāo)識(shí)上不能重蹈覆轍。”王立建說。
實(shí)際上，公安部已經(jīng)推出一種識(shí)別率在99.9%以上的專用電子標(biāo)簽，可安裝在汽車擋風(fēng)玻璃上，形成對(duì)車輛身份和位置信息的唯一標(biāo)識(shí)。不過，要對(duì)車輛信息進(jìn)行跟蹤，還需要在監(jiān)控區(qū)域部署一定密度的數(shù)據(jù)采集設(shè)施。
模式難行
在巨大的市場(chǎng)誘惑面前，車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)企業(yè)不愿坐等技術(shù)與管理破局。電信運(yùn)營(yíng)商、汽車電子和服務(wù)企業(yè)，甚至汽車貿(mào)易企業(yè)，開始以一種簡(jiǎn)化版的車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式向前推進(jìn)――圍繞車載智能平臺(tái)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容和應(yīng)用的整合。
憑借移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通道的優(yōu)勢(shì)，目前三大運(yùn)營(yíng)商在車聯(lián)網(wǎng)上的推進(jìn)方式，基本是將車載智能終端與無線通道相連，以提供實(shí)時(shí)交通路況、導(dǎo)航、救援定位、車況檢測(cè)、4S店預(yù)約等運(yùn)營(yíng)服務(wù)，多基于呼叫中心或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，并不涉及什么新的技術(shù)，只相當(dāng)于在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上一個(gè)新的業(yè)務(wù)拓展。
“但這個(gè)和車聯(lián)網(wǎng)差得還是很遠(yuǎn)的，很多服務(wù)是靠人提供的，這是物聯(lián)網(wǎng)嗎?”邢濤質(zhì)疑說，真正的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是多個(gè)信息系統(tǒng)一體化的，人、車、路、環(huán)境之間的信息是互通的，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)。
“現(xiàn)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)統(tǒng)沒出臺(tái)，連起步階段都不能算。不過現(xiàn)有技術(shù)條件下能實(shí)現(xiàn)的，馬上能見到效益的，也只有這種模式。”邢濤表示。
但即便是現(xiàn)有的這種模式，也并不能確保在商業(yè)模式上的成功。目前進(jìn)入市場(chǎng)的所謂“車聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品和服務(wù)，都是汽車制造商替終端用戶埋單，通常一年到三年，到期后是否會(huì)主動(dòng)續(xù)約服務(wù)還是未知數(shù)。
“海外的續(xù)約率也只有30%左右。商業(yè)模式歸根到底是錢從哪里來，最主要是怎樣讓終端用戶主動(dòng)埋單，這個(gè)不解決，光靠產(chǎn)業(yè)內(nèi)部協(xié)調(diào)，是不對(duì)的。”上海慧翰信息技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)沈堅(jiān)告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者。
實(shí)際上，目前從事汽車信息服務(wù)的企業(yè)很少能夠盈利，運(yùn)營(yíng)成本卻相對(duì)較高，如果不能解決收費(fèi)模式的問題，將變得相當(dāng)危險(xiǎn)。從某種程度上說，這些先行一步的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，也成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的試金石。若不能找到匹配的商業(yè)模式，即便將來解決了管理和技術(shù)問題，車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將變得難以生存。
此外，由于缺少統(tǒng)一規(guī)劃，很多企業(yè)在車載智能平臺(tái)上集成的功能多是滿足了駕駛者的使用，而忽略了政府對(duì)于車輛和交通管理等方面的考慮。“汽車空間比較寶貴，我們正牽頭組織各方專家確認(rèn)，保證在一個(gè)智能平臺(tái)上集合未來車聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)的所有功能，未來市場(chǎng)不會(huì)混亂。”李海峰說。
無人駕駛技術(shù)論文篇二：《試談無人駕駛公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)》
摘要：以CC2430搭建ZigBee通信協(xié)議網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整條路線的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。站臺(tái)識(shí)別采用RFID技術(shù)。同時(shí)編寫上位機(jī)軟件對(duì)行駛情況進(jìn)行無線的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并處理意外情況。創(chuàng)建地面特征點(diǎn)地圖，對(duì)地面進(jìn)行模式識(shí)別，使車行駛于特定軌道。采用ST公司的STM32F103vc作為主要處理器，設(shè)計(jì)以自制車模擬公交行駛。
關(guān)鍵詞：無人駕駛;物聯(lián)網(wǎng);ZigBee網(wǎng)絡(luò);RFID技術(shù);CC2430;STM32F103v
在校園里，或者企業(yè)園區(qū)，景點(diǎn)區(qū)修建無人駕駛公交，人們呼叫公交像按電梯一樣，必定會(huì)方便人們出行等各方各面。構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的無人駕駛系統(tǒng)，更體現(xiàn)了環(huán)保與節(jié)能高效。模式識(shí)別技術(shù)日漸成熟，為車輛自動(dòng)識(shí)別道路而沿線行駛成為可能。一座30m的單管塔移動(dòng)基站需要20萬元。使用ZigBee構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，成本低廉，耗能低。成熟的工業(yè)級(jí)發(fā)射模塊實(shí)際測(cè)量可達(dá)700m以上。足以應(yīng)對(duì)大型園區(qū)。設(shè)計(jì)一一個(gè)自制的車代替公交車。模擬行駛，小車沿預(yù)先設(shè)定的軌道行駛，搭載CC2430模塊網(wǎng)關(guān)接收各個(gè)站點(diǎn)的請(qǐng)求信息，搭載RFID讀卡器識(shí)別站點(diǎn)，搭載無線模塊與電腦上位機(jī)軟件通信，實(shí)時(shí)監(jiān)控。
1設(shè)計(jì)整體流程
分為車體運(yùn)行，站臺(tái)呼喚，軟件監(jiān)控三個(gè)部分：車體起始停在軌道上，待機(jī)等待某一個(gè)站臺(tái)的請(qǐng)求信號(hào)，當(dāng)有一個(gè)站臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求，車便開往請(qǐng)求站臺(tái)途中自動(dòng)識(shí)別路線，當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地，RFID識(shí)別是目的地站點(diǎn)后，停車，等待上車人刷卡并選擇要去的站點(diǎn)，之后啟動(dòng)開往目的地，在任何時(shí)間有其他的站點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求信息，車上的網(wǎng)關(guān)都會(huì)有所記錄并反饋給主處理器，這樣依次在有要求的站臺(tái)?？?。人們?cè)谡九_(tái)上可以看見車的實(shí)時(shí)位置，從而選擇是否請(qǐng)求車輛，車與上位機(jī)軟件按通過無線模塊互聯(lián)，當(dāng)某一個(gè)站臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)或者車到達(dá)某一個(gè)站臺(tái)或車啟動(dòng)等信息會(huì)實(shí)時(shí)在軟件上顯示。當(dāng)發(fā)生意外緊急情況的時(shí)候，可以通過上位機(jī)軟件對(duì)車輛進(jìn)行強(qiáng)制控制，停車，后退等。從而保證車在預(yù)定軌道上安全的行駛。
2硬件電路
整個(gè)系統(tǒng)由主控制模塊，CC2430模塊，RFID讀卡器模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，五路循跡模塊組成。采用STM32F103vc作為處理器，32位MCU：基于ARM Cortex-M3內(nèi)核及擁有豐富且強(qiáng)，最大可達(dá)72MHz：精度可達(dá)13.8ns，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖。主模塊上的8個(gè)LED用于顯示車輛的行徑情況，站臺(tái)的呼叫情況，上位機(jī)的呼叫等。按鍵用于選擇多要去的站臺(tái)，主模塊與各個(gè)模塊的鏈接用杜邦線鏈接。
3軟件應(yīng)用
處理器以任務(wù)的形式管理各個(gè)模塊。首先無線接收任務(wù)等待2430節(jié)點(diǎn)發(fā)來的信息，一旦收到信息，反饋于其他任務(wù)，循跡任務(wù)啟動(dòng)車輛并循跡前行，RFID任務(wù)一直等待正確的卡片信息的到來，一旦到來，停止車輛，并等待刷卡，然后啟動(dòng)車輛。上位機(jī)反饋任務(wù)，實(shí)時(shí)將信息通過無線模塊傳輸出去。
上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的信息。車與上位機(jī)之間用2430無線通信，上位機(jī)也通過2430控制車停止，啟動(dòng)，后退，左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)的動(dòng)作。當(dāng)某一站臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求后，上位機(jī)軟件顯示“station X has a request”，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一站臺(tái)停車后，上位機(jī)軟件顯示“The car has arrived Station X”，當(dāng)汽車再次啟動(dòng)的時(shí)候，上位機(jī)軟件顯示“The car is starting up now”。
4實(shí)驗(yàn)測(cè)試及分析
實(shí)驗(yàn)以自制小車模擬公交，以黑色線模擬公交路線，以CC2430模塊模擬站臺(tái)。讓小車行駛于黑色線上，通過多次實(shí)驗(yàn)，小車都能夠正確的行駛在軌道上，并在正確的站臺(tái)上停靠。上位機(jī)上能正確的反應(yīng)小車的實(shí)時(shí)情況，并能對(duì)小車作出實(shí)時(shí)的控制。當(dāng)應(yīng)用于真正的車輛時(shí)，應(yīng)在整個(gè)線路上構(gòu)建一個(gè)連續(xù)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)路由和終端節(jié)點(diǎn)組成。從而保證網(wǎng)絡(luò)時(shí)時(shí)有效。在車輛導(dǎo)航上，應(yīng)該提高車輛的模式識(shí)別效率。保證車輛沿著正確的道路行駛。同時(shí)保證行駛的安全。在RFID識(shí)別站臺(tái)上。應(yīng)使用超高頻的讀卡器與卡片。通信距離在10M左右為佳。
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無人駕駛技術(shù)論文篇三：《試談無人駕駛技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全》
[摘要]無人駕駛技術(shù)是為交通創(chuàng)新帶來無限可能的新興技術(shù)。在確保公眾安全的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)的安全性將成為無人駕駛技術(shù)應(yīng)用的重中之重。目前在網(wǎng)絡(luò)安全方面已有多種防范手段，考慮到無人駕駛網(wǎng)絡(luò)與大中型網(wǎng)絡(luò)具有原理的相似性，數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)關(guān)防毒、入侵檢測(cè)可成為無人駕駛技術(shù)中保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的有效手段，可以在保證無人駕駛技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)更好地提升用戶體驗(yàn)，最大限度滿足無人駕駛技術(shù)對(duì)系統(tǒng)集成與優(yōu)化的要求。
[關(guān)鍵詞]無人駕駛技術(shù);網(wǎng)絡(luò)安全;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
一、引言
無人駕駛技術(shù)結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，必將成為未來交通發(fā)展的方向，甚至?xí)绊懳磥沓鞘械囊?guī)劃和建設(shè)。安全是無人駕駛技術(shù)普及的關(guān)鍵前提，但在車載系統(tǒng)抵御外來黑客非法入侵以保證系統(tǒng)安全上，仍存在信息泄露、車輛控制系統(tǒng)被操控等致命漏洞。無人駕駛汽車的設(shè)計(jì)需要結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，目前無人駕駛汽車生產(chǎn)企業(yè)如奧迪、寶馬、戴姆勒公司對(duì)其無人駕駛系統(tǒng)分別設(shè)立了專用網(wǎng)絡(luò)?？梢灶A(yù)見，在未來無人駕駛汽車生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化后，研發(fā)無人駕駛技術(shù)的各大公司會(huì)達(dá)成一致，對(duì)其技術(shù)統(tǒng)一使用采用Internet技術(shù)建立的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)。無人駕駛網(wǎng)絡(luò)需要高性能的數(shù)據(jù)交換、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、與多種廣域網(wǎng)靈活高效可靠連接的能力及保密性極高的安全系統(tǒng)，其構(gòu)建要求與目前多數(shù)企業(yè)的大中型網(wǎng)絡(luò)有極多相似之處。因此，結(jié)合在大中型網(wǎng)絡(luò)安全保障上的已有經(jīng)驗(yàn)，配合無人駕駛技術(shù)的需求特性，可對(duì)數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)關(guān)防毒、入侵檢測(cè)3種已有手段進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，用于維護(hù)無人駕駛技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全。
二、無人駕駛技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全的研究現(xiàn)狀
無人駕駛技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全有著不可忽視的重要性。無人駕駛車輛作為網(wǎng)絡(luò)終端的一種，必將面臨黑客和網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的惡意攻擊。一旦車載系統(tǒng)被入侵，為人類提供便利、舒適的科技也會(huì)成為犯罪的工具，輕則威脅機(jī)主的私人信息，重則直接危及乘客的生命安全，這種情況造成的危害將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)在的車禍，犯罪分子也更容易逍遙法外。因此，如果不能從根本上解決車載系統(tǒng)安全問題，那么對(duì)無人駕駛技術(shù)的種種討論也只能是空談。2015年3月30日，中國(guó)知名漏洞報(bào)告平臺(tái)“烏云”曝光了比亞迪智能汽車的一個(gè)嚴(yán)重漏洞，這個(gè)安全漏洞會(huì)泄露任意車主的私人信息和車輛信息，還會(huì)使車輛遭受非法控制。比亞迪云服務(wù)這一軟件在設(shè)計(jì)之初就存在端口設(shè)計(jì)不完善的漏洞，弱口令極易遭受非授權(quán)用戶的搭線竊聽和入網(wǎng)。2015年7月24日，菲亞特克萊斯勒美國(guó)公司的切諾基多功能越野車因黑客入侵暴露軟件漏洞而面臨召回，兩名黑客通過計(jì)算機(jī)侵入了由哈曼卡頓生產(chǎn)的Uconnect系統(tǒng)，可以對(duì)車輛的空調(diào)、雨刷、收音機(jī)等功能及油門、剎車、方向盤進(jìn)行操控。Uconnect系統(tǒng)的設(shè)計(jì)漏洞使車輛聯(lián)網(wǎng)時(shí)的故障診斷端口很容易被入侵。
目前漏洞只存在Uconnect系統(tǒng)中，其他類似系統(tǒng)如Enform、Onstar、SafetyConnect、Bluelink的漏洞還有待發(fā)現(xiàn)。2016年9月20日，騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室首次實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)程無物理接觸”方式入侵特斯拉汽車，即無需物理接觸實(shí)車或劫持特斯拉手機(jī)App就能遠(yuǎn)程操控車輛，入侵成功后研究人員可以解鎖車輛、調(diào)控車輛功能并控制行駛中緊急剎車?？贫鲗?shí)驗(yàn)室針對(duì)特斯拉漏洞的攻擊通過特斯拉車輛的CAN總線實(shí)現(xiàn)，理論上此攻擊可施加于全球任意一輛使用同一套系統(tǒng)的特斯拉車型。據(jù)悉，特斯拉汽車車機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用、車電網(wǎng)關(guān)和車電網(wǎng)絡(luò)均存在多處高危漏洞，一旦聯(lián)網(wǎng)，以網(wǎng)絡(luò)為攻擊入口即可實(shí)現(xiàn)對(duì)車電網(wǎng)絡(luò)的完整攻擊鏈。雖然目前無人駕駛技術(shù)水平還未達(dá)到理想程度，對(duì)這類威脅的認(rèn)知也較為片面，但由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)國(guó)計(jì)民生、國(guó)家安全和主權(quán)的重要影響力可知，網(wǎng)絡(luò)安全將成為無人駕駛技術(shù)的最大風(fēng)險(xiǎn)，黑客的威脅不容小覷
三、參考大中型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建無人駕駛技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全保障
無人駕駛技術(shù)使用由Internet技術(shù)建立的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)，其性能要求和基本構(gòu)架都與大中型網(wǎng)絡(luò)有非常多的相似之處，但在用戶特點(diǎn)和傳輸要求等方面還需作出適應(yīng)性調(diào)整。筆者認(rèn)為，數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)關(guān)防毒和入侵檢測(cè)3種保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的有效手段可應(yīng)用于無人駕駛技術(shù)。
(一)數(shù)據(jù)加密
無人駕駛汽車為人服務(wù)時(shí)，系統(tǒng)需要對(duì)用戶進(jìn)行身份認(rèn)證以確定其是否有權(quán)訪問資源，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前也要確認(rèn)數(shù)據(jù)接收方的身份是否真實(shí)可信。而數(shù)據(jù)加密是保護(hù)乘車用戶和系統(tǒng)管理員認(rèn)證口令的最有效手段之一，可以有效防止非授權(quán)用戶的搭線竊聽和入網(wǎng)，阻止因惡意軟件攻擊破壞信息造成對(duì)車載系統(tǒng)決策合理性的威脅。對(duì)于乘車用戶，若想降低自己遭受黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜的認(rèn)證信息很有必要，同時(shí)也要注意對(duì)認(rèn)證信息的保護(hù)。無人駕駛內(nèi)部系統(tǒng)也要建立監(jiān)督和提醒機(jī)制，保持對(duì)破譯認(rèn)證口令工具的收集和更新，定期運(yùn)行這些工具以嘗試破譯用戶的口令，若出現(xiàn)破譯成功的情況則說明乘車用戶的認(rèn)證口令存在被黑客入侵的危險(xiǎn)，要及時(shí)通知用戶并反復(fù)提醒直到口令更改。數(shù)據(jù)信息在無人駕駛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中要關(guān)注通信安全。數(shù)據(jù)加密作為保障通信安全的基本技術(shù)之一，其多樣的加密算法為無人駕駛所需的海量信息提供了代價(jià)小而可靠度高的安全保障。
無人駕駛所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很大，對(duì)數(shù)據(jù)采用對(duì)稱加密算法AES(高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，AdvancedEncryptionStandard)進(jìn)行區(qū)塊加密，一來可保證快速，二來占用服務(wù)器更少的資源。如果采用非對(duì)稱加密算法管理AES的密匙，可實(shí)現(xiàn)大量快速加密和安全方便管理。為了增加破譯難度、降低被盜幾率，數(shù)據(jù)加密算法除了使用保密密匙和共用/私有密匙外，還可以結(jié)合使用摘要函數(shù)。摘要函數(shù)的輸入可以是任意長(zhǎng)度的信息，而輸出會(huì)是固定長(zhǎng)度的摘要，輸入信息的任一位變化都會(huì)造成輸出摘要難以預(yù)測(cè)的改變[1]。信息摘要算法MD5改動(dòng)了速度更快的MD4中潛在的不安全因素，可以在保證安全性的同時(shí)提升數(shù)據(jù)傳輸效率。面對(duì)無人駕駛技術(shù)中必將面臨的海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顩r，MD5將更能滿足對(duì)海量數(shù)據(jù)即時(shí)傳輸?shù)男枰?/p>
(二)網(wǎng)關(guān)防毒
無人駕駛的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)有很多相似之處。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)為降低后門木馬入侵的風(fēng)險(xiǎn)，除了會(huì)嚴(yán)格限制U盤等移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用外，還會(huì)重點(diǎn)預(yù)防和抵制郵件傳播和Inter-net傳播[2]。但無人駕駛汽車以提供舒適服務(wù)為宗旨，配備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以提供娛樂是其基礎(chǔ)功能之一。網(wǎng)絡(luò)的鏈接為病毒的入侵開辟了一大門路，必須有效防止黑客遠(yuǎn)程控制后門木馬病毒以郵件、網(wǎng)頁、文件捆綁、系統(tǒng)漏洞、應(yīng)用軟件等方式植入。在未來，無人駕駛技術(shù)將會(huì)普遍被人接受而得到廣泛應(yīng)用，若為每一臺(tái)無人駕駛汽車的終端安裝防病毒軟件，由已有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)便可推斷此舉將嚴(yán)重增加工作量并最終難以達(dá)到滿意效果，而更高效的解決方案就是網(wǎng)關(guān)防毒。網(wǎng)關(guān)防毒可以從外層保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，就像保衛(wèi)邊界、在網(wǎng)絡(luò)入口設(shè)立安全防護(hù)一樣。不論是無人駕駛的內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)還是車輛為服務(wù)功能配備的廣域網(wǎng)，都需要控制好網(wǎng)絡(luò)入口，防止“病從口入”。對(duì)于無人駕駛網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器這種數(shù)據(jù)吞吐量非常大的服務(wù)器，使用軟件型防毒網(wǎng)關(guān)在面臨海量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)就會(huì)大量消耗服務(wù)器資源，造成服務(wù)器無法及時(shí)對(duì)外提供服務(wù)。
然而無人駕駛網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸需要快速、即時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸過慢信息就可能失去時(shí)效性，甚至影響到正常行車。使用硬件型防毒網(wǎng)關(guān)能有效避免這些問題，因?yàn)樗茉O(shè)在服務(wù)器外層，是獨(dú)立于服務(wù)器的，所以即使進(jìn)行對(duì)大量數(shù)據(jù)的病毒過濾也不會(huì)占用無人駕駛網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的任何資源，穩(wěn)定性也更高，可以保證無人駕駛所需的信息得到快速有效傳輸。無人駕駛技術(shù)的網(wǎng)關(guān)防毒可以用基于安全隔離網(wǎng)閘的方式實(shí)現(xiàn)。無人駕駛網(wǎng)絡(luò)必須保證既要高度安全又要與外界網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，安全隔離網(wǎng)閘可以通過網(wǎng)閘隔離硬件實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)在鏈路層斷開并方便切換，同時(shí)能更有效地防止內(nèi)部信息泄露和外部黑客、病毒的入侵，在保證安全的前提下降低管理和使用難度。對(duì)每一輛無人駕駛汽車建立信息孤島，每個(gè)信息孤島再配備防病毒模塊，使用高速電子開關(guān)，便能在不同終端間快速交換信息的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的檢測(cè)和清除。
(三)入侵檢測(cè)
隨著防范手段的日益豐富，黑客的攻擊技能也愈發(fā)復(fù)雜。但不管技術(shù)需求的趨勢(shì)如何變化，監(jiān)視并發(fā)現(xiàn)入侵的需求永遠(yuǎn)存在。單純使用防火墻策略很難滿足安全敏感度高的無人駕駛技術(shù)的需要，網(wǎng)絡(luò)安全在防護(hù)的同時(shí)也要多附加幾層攻擊檢測(cè)手段。IDS(IntrusionDetectionSystems)入侵檢測(cè)系統(tǒng)可以配合防火墻用于監(jiān)控和阻止非法入侵。作為防火墻之后的第二道安全閘門，IDS可以提升無人駕駛網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)架構(gòu)的完整性。生產(chǎn)企業(yè)可以將每一輛無人駕駛汽車都作為IDS的一部分，因?yàn)槊恳惠v車都是一個(gè)終端，都可以用來檢測(cè)入侵和攻擊并幫助系統(tǒng)實(shí)時(shí)升級(jí)以應(yīng)對(duì)不斷出現(xiàn)的新的黑客攻擊手段?；跓o人駕駛網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)手段運(yùn)用于每個(gè)車輛終端共享的網(wǎng)段，更能適用于數(shù)量龐大且要求較高偵測(cè)速度的車輛終端，所以車輛檢測(cè)與內(nèi)網(wǎng)檢測(cè)互補(bǔ)，能保證主機(jī)系統(tǒng)更精確地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)模型更有效地覆蓋主機(jī)系統(tǒng)審計(jì)的盲區(qū)。
許多試圖入侵無人駕駛網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的黑客的常用手段之一就是通過冒充合法用戶進(jìn)行非法網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問來繞過網(wǎng)絡(luò)檢查系統(tǒng)，所以入侵檢測(cè)要能夠分辨自我用戶和非自我用戶(即冒充的合法用戶)。對(duì)乘車用戶進(jìn)行基于行為的檢測(cè)，首先要建立系統(tǒng)或用戶“正常行為”的特征模型，選取的特征量要準(zhǔn)確體現(xiàn)系統(tǒng)或用戶的行為特征并保證模型最優(yōu)[3]。針對(duì)無人駕駛功能使用的特點(diǎn)，乘客的出行習(xí)慣如行車區(qū)域和狀態(tài)、內(nèi)網(wǎng)接入時(shí)間和地點(diǎn)、入口和接入認(rèn)證方式都可為特征量提供參考。應(yīng)合理設(shè)定閥值，根據(jù)乘客行車情況和信息更改定期調(diào)整以適應(yīng)乘客的新需求，防止行為檢測(cè)偏差影響用戶體驗(yàn)。若當(dāng)前系統(tǒng)或用戶的行為與正常行為的偏離超過閥值，就先判定為入侵，轉(zhuǎn)交到應(yīng)對(duì)入侵行為的部門做進(jìn)一步處理。
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